## Pengaruh Suhu Pengeringan Briket Serbuk Gergaji Dan Kanji Terhadap Kekuatan Tekanan

## Luksi Mangin*. Cahyo Budi Nugroho,S.T, M.Sc
Teknik Mesin, Politeknik Negeri Batam *cahyo@polibatam.ac.id
Abstrak: Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  temperatur  suhu  terhadap kekuatan tekanan bahan antar komposisi campuran serbuk gergaji dan lem tepung kanji dengan cara menguji kekuatan tekan produk. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah serbuk gergaji  yang  diperoleh  dari  industri  pengolahan  kayu  yang  ada  di  Legenda  Malaka  dan  tepung kanji yang akan dijadikan sebagai bahan perekat. Prosesnya diawali dengan penjemuran serbuk gergaji  agar  tidak  lembab  seperti  saat  pengambilan  dari  industri  pengolahan  kayu.  Selanjutnya dilakukan penimbangan setiap bahan yaitu serbuk gergaji dengan berat masing-masing 40 gram, 80 gram, 120 gram, dan 160 gram juga tepung kanji dengan berat masing-masing ukuran sama dengan berat serbuk gergaji. Bahan-bahan yang sudah ditimbang kemudian dicampur dengan air sebanyak 150 ml sesuai dengan perbandingan yang akan diteliti. Setelah tercampur dengan rata, campuran  tersebut  kemudian  dimasak  sampai  berbentuk  adonan  lalu  dicetak  dengan  alat  pres dengan  jumlah  tiap  perbandingan  komposisi  sebanyak  25  buah.  Sesudah  dicetak,  kemudian dilakukan  proses  pemanasan  atau  penjemuran  dibawah  sinar  matahari  dengan  suhu  ±35°C  dan oven  dengan  suhu  100°C,  150°C,  dan  200°C.  Sesudah  pemanasan  dilakukanlah  uji  tekan  pada tiap-tiap  campuran.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  perbandingan  komposisi  antara serbuk gergaji 40 gram dan tepung kanji 160 gram dengan temperature suhu 100°C yang paling baik  yaitu  dengan  besar  gaya  tekan  sampai  gagal  (hancur)  sebesar  750  psi.  Proses  perbedaan suhu pemanasan sangat berpengaruh terhadap hasil iji tekan dari produk tersebut.
Kata kunci :  serbuk gergaji kayu , lem tepung kanji, suhu, tekanan.
Abstract: The purpose of this study is to determine of temperature variation on the pressure force of  materials  between  mixture  composition  of  the  sawdust  and  starch  glue  by  testing  the  press force  of  the  product.    Materials  used  in  this  study  are  wood  sawdust  from  processing  industry around  Batam  and  starch  glue  which  will  be  used  as  an  adhesive.  The  compositions  of  the sawdust are 40 grams, 80grams, 120 grams, and 160 grams. Materials which have been weighed then  mixed  with  150  ml  of  water  as  comparable  as  to  be  studied.  The  mixture  is  then  cooked until it is shaped and molded by the press tool with the number of each composition ratio of 25 briquettes after it is blended. When it is molded, then it is continued by heating or drying process under the sun with the temperature of ±35 ° C and in oven with the temperature of 100 ° C, 150 ° C, and 200 ° C. After heating process is done, there will be pressure test on each briquette. The result of this study shows that the best composition ratio between the 40 grams sawdust and 160 grams of starch glue with temperature of 100°C is pressure force to fail (destroyed) at 750 psi. The process of heating temperature difference affects the strength test results of the product. It is concluded that good starch will be a good adhesive at the temperature of around 100 o C.
Keyword: wood sawdust, starch glue, temperature, pressure.

## I. PENDAHULUAN
Berbagai macam pohon dan tanaman baik yang besar maupun yang kecil, yang berdaun lebar maupun berdaun kecil tumbuh di bumi ini khususnya di Indonesia. Dari jenis-jenis pohon yang ada di negeri kita dapat kita gunakan untuk keperluan industri besar maupun rumah tangga. Dalam proses pemanfaatan kayu sebagian besar digergaji terlebih dahulu, menghasilkan limbah  serbuk  gergaji.  Limbah  serbuk  gergaji  yang  melimpah  di  lingkungan  kita  banyak  yang terbuang,  bahkan  tidak  dimanfaatkan  dan  hanya  dibakar  saja.  Padahal  dengan  pembakaran serbuk  gergaji  ini  masih  menimbulkan  dampak  pada  lingkungan.  Sejumlah  efek  samping negative  yang  cukup  berarti  diantaranya  polusi  udara  dan  kerusakan  lingkungan  disebabkan
JURNAL INTEGRASI
Vol. 7, No. 1, 2015, 31-35 ISSN: 2085-3858 Article History Received February, 2015 Accepted March, 2015
pemilihan  cara  yang  kurang  tepat  dalam  pengolahan  dan  pemanfaatan  limbah  serbuk  gergaji tersebut. Bahan-bahan  yang  ada dilingkungan sebaiknya dimanfaatkan agar tidak menimbulkan dampak  negatif  terhadap  kehidupan.  Oleh  karena  itu,  penerapan  teknologi  yang  memberi alternatif  pemecahan  masalah  perlu  dikembangkan.  Hal  inilah  yang  menjadi  perhatian  peneliti untuk memanfaatkan bahan serbuk gergaji sebagai bahan yang bisa dibuat sesuatu produk yang bisa bersifat ekonomis yang artinya bisa diolah menjadi sebuah produk yang bisa menghasilkan nilai  yang  ekonomis  yang  tentunya  ada  campuran  lain  untuk  membuat  barang  tersebut.  Salah satu  nya  dibuat  briket.  Briket  atau  pellet  tentunya  mengunakan  bahan  untuk  mengikatnya sehingga mempunyai sifat yang mendekati dengan kayu asalnya[5]. Binding banyak ragamnnya nya  namun  yang  paling  banyak  digunakan  di  masyrakat  pedesaan  adalah  kanji.  Karena    kanji mudah  dibuat  dan  mempunyai  propertis  yang  menjanjikan.    Banyak  penelitian  tentang pembuatan  wood  pellet  [4],  namun  material  yang  digunakan  rata-rata  mengunakan  hasil pertainian yang melimpah di daerah itu.
Karakteristik dari briket dapat dilakukan dengan berbagai cara, namun pada penelitian ini di fokuskan pada temperature saja. Dan pengujian dilakukan pada tekanan saja. Rumusan masalah pada  penelitian  ini  adalah  merujuk  dari  judul  dan  alasan  pemilihan  judul,  maka  permasalahan yang  timbul  adalah  bagaimana  pengaruh  variasi  temperatur  suhu  pemanasan  hasil  cetakan  atau produk (±35°C, 100°C, 150°C, dan 200°C)  terhadap kekuatan tekanan bahan hasil cetakan.
Dari  permasalahan  yang  dikemukakan,  maka  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui seberapa besar pengaruh variasi temperatur suhu pemanasan produk terhadap kekuatan tekanan bahan komposisi campuran antara serbuk gergaji dengan lem tepung kanji.
Sebelumnya, penelitian seperti ini juga pernah dilakukan oleh Teguh Warsito, Heri Sutanto, dan Indras Marhaendrajaya dengan judul “Pengaruh Variasi komposisi Briket Organik Terhadap Temperatur  Dan  Waktu  Pembakaran”.  Dengan  menggunakan  bahan  dasar  yang  tidak  jauh berbeda  yaitu  dari  sekam  padi,  serbuk  gergaji  kayu  karet  serta  tepung  kanji  sebagai  perekat dengan campuran air 20 ml dengan perbandingan komposisi yang berbeda-beda juga, selanjutnya pencetakan dilakukan dengan alat pres kemudian dioven.
Pembuatan produk yang menyerupai briket disini mempunyai kelebihan yakni peralatan yang digunakan  tergolong  sederhana  karena  pengoperasian  secara  manual.  Oleh  karena  itu  perlu dikembangkan  dalam  upaya  pemanfaatan  limbah  serbuk  gergaji  untuk  menghasilkan  produk- produk  yang  berkualitas  baik,  ramah  lingkungan  dan  mempunyai  nilai  ekonomis  contohnya pembuatan meja, batako dari campuran serbuk gergaji, dan juga sebagai peredam bunyi.

## II. METODE PENELITIAN
Dalam  tahap  ini  kegiatan  yang  dilakukan  meliputi  pengumpulan  bahan  penelitian, penjemuran serbuk gergaji, persiapan perekat berupa tepung kanji dan air. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada Gambar 1 urutan proses penelitiannya.
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah:
(1) Serbuk gergaji kayu
Serbuk  gergaji diperoleh dari  sisa  limbah   pengolahan kayu di daerah Legenda Malaka. Serbuk gergaji yang diperoleh
kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari, agar sifatnya tidak lembab seperti saat pengambilan.
(2) Tepung Kanji
Tepung kanji yang diperoleh atau dibeli dari pasar, yang nantinya akan digunakan sebagai bahan perekat.
(3) Air
Sebagai campuran untuk pembuatan lem tepung kanji.
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah:

## (1) Alat Pencetak Bahan
Keterangan Gambar:
1.Alat Pengepres.
2. Dongkrak.
3. Pressure Gate

## Gambar 2. Alat Utama Pembuatan Produk

## (2) Kompor Gas
Kompor gas sebagai alat untuk pembuatan adonan.
(3) Oven Oven digunakan untuk proses pemanasan  pada setiap produk. (4) Timbangan
Timbangan untuk mengukur berat dari setiap bahan yang akan dicampur sebagai perbandingan.

## Proses Pengerjaan Penelitian
Proses penelitian ini dilakukan berdasarkan komposisi kanji dan air. Dari penelitian ini, kita akan dapatkan seberapa besar tekanan yang dibutuhkan masing-masing jenis komposisi yang sebelumnya telah dilakukan dengan pemanasan dengan sinar matahari dan  oven.
Adapun langkah-langkah proses penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengukur berat setiap bahan (serbuk gergaji, tepung kanji, dan air).
2. Pencampuran antara setiap bahan dengan berat tertentu sampai rata.
3. Hasil campuran kemudian dimasak hingga membentuk sebuah adonan.
4. Hasil adonan tadi kemudian dilakukan pengepresan dengan menggunakan alat press sampai terbentuk  beberapa  produk  yang  menyerupai  bentuk  briket,  yang  mana  sekali  pengepresan akan menghasilkan lima buah barang dan setiap perbandingan komposisi terdiri dari 25 buah briket.
5. Setelah  dicetak,  dilakukan  proses  pemanasan  dibawah  sinar  matahari.  Selain  pemanasan dengan penjemuran dibawah sinar matahari dengan suhu ±35°C, juga dilakukan pemanasan dengan  menggunakan  oven.  Dalam  pemanasan  dengan  oven  ini,  dilakukan  sebanyak  3  kali pemanasan setiap jenis campurannya yakni dengan suhu 100°C, 150°C, 200°C.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.Hasil Cetak Adonan dari Masing-Masing Campuran Serbuk Gergaji dan Lem Tepung Kanji.
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari serbuk gergaji, tepung kanji dan air. Analisa awal bahan baku bertujuan untuk mengetahui
1 2 3
apakah setiap perbandingan komposisi campuran bahan baku bisa dicetak atau tidak.  Data hasil analisa dapat dilihat pada tabel 1.

## Tabel 1. Perbandingan Komposisi Campuran Tiap Sampel.
Dari  tabel  1,  kita  dapat  mengetahui  berapa  kali  percobaan  yang  dilakukan  untuk  melakukan pencampuran dan pencetakan yakni ada 7 kali percobaan,   namun  tidak  semua  bisa  berhasil dicampur  atau  dicetak  karena  dipengaruhi  oleh  unsur  ukuran  dari  setiap  campuran  baik  itu serbuk gergaji maupun lem tepung kanji.

## 3.3. Pengaruh Pemanasan atau Penjemuran Produk Dengan Sinar Matahari   Terhadap Tekanan.
Penjemuran  yang  dilakukan  dibawah  panas  sinar  matahari  dengan  suhu  ±35°C  untuk  semua jenis perbandingan campuran akan berpengaruh terhadap kekuatan barang jadi itu sendiri. Hasil dari kekuatan barang jadi jadi dapat dilihat pada tabel 2.

## Tabel 2. Hasil Tekanan Bahan dengan Penjemuran Sinar Matahari
Dari  tabel  2,  dapat  dilihat  seberapa  besar  tekan  setiap  perbandingan  campuran  bahan  sampai mengalami  kegagalan  dalam  hal  kekuatan  produk  sampai  hancur  yang  mempunyai  perbedaan nilai tekan yang bervariasi masing-masing produk dengan melakukan penekanan secara manual. Dari tabel diatas, dapat juga dilihat sampel 4 mempunyai nilai tekan yang besar (187.5psi) yang artinya campuran tersebut lebih keras dari campuran  lainnya.
Untuk lebih jelasnya bisa kita lihat pada grafik pengaruh suhu sinar matahari terhadap tekanan. Secara  keseluruhan  nilai  ketahanan  terhadap  tekanan  rendah.  Hal  ini  menunjukan  pemanasan mengunakan sinar matahari tidak efektive. Panas sekitar 35 o C tak mampu membuat briket benar- benar terikat oleh kanji secara keseluruhan.

## Gambar 3. Grafik pengaruh Suhu Sinar Matahari terhadap tekanan

## 3.3. Pengaruh Pemanasan Produk Dengan Oven Terhadap Tekanan
Pada pemanasan  yang dilakukan dalam oven dangen suhu 100°C, 150°C dan 200°C, besar nilai tekan maksimum pada setiap sampel dengan suhu yang berbeda dapat dilihat pada tabel 3.

## Tabel 3. Hasil Tekanan Bahan dengan Pemanasan Oven
Dari tabel diatas terlihat nilai besar tekanan pada setiap sampel yang bervariasi. Untuk lebih jelasnya perbedaan juga dapat dilihat pada gambar 4.

## Gambar 4. Grafik pengaruh Suhu dalam Oven terhadap tekanan
Gambar  3  dan  4  jika  dibandingkan  dapat  kita  simpulkan  bahwa  pemanasan  dengan  oven  lebih mampu  menghasilkan  briket  yang  tahan  terhadap  tekanan.  Hal  ini  menunjukan  pemanasan dengan oven baik untuk dikontrol dan hasilnya lebih baik. Dari gambar grafik terlihat sampel 4 mempunyai  nilai  tekan  yang  paling  tinggi  dan  ini  adalah  sampel  yang  bagus  yaitu  dengan perbandingan  komposisi  40:60:150  dengan  suhu  100°C.  hal  ini  menunjukkan  pemanasan  pada suhu 100 lebih optimal di  banding dengan  yang  lebih tinggi.  Fenomena  ini  menunjukan bahwa suhu  100 o C  mampu  melakukan  reaksi  yang  merata  pada  seluruh  bagian  briket.  Sehingga  jika diberi  tekanan  dari  atas  dan  bawah  kekuatan  dari  briket  lebih  kuat.  Karena  briket  mempunyai komposisi kimia pada semua bagian hampir sama sehingga deformasi tidak mudah terjadi. Lain halnya dengan yang 200 o C. hal itu sudah dilaporkan oleh Kaliyan et.al 2009. Dijelaskan bahwa natural glue dari tumbuhan seperti kanji akan terjadi palstinisasi pada suhu sekitar 100-130 o C[3]. Di  suhu  ini  panas  yang  diterima  briket  serbuk  gergaji  yang  terbonding  dengan  kanji  matang dengan  cepat  hanya  pada  permukaan  saja.  Bagian  dalam  tidak  sepenuhnya  matang.  Sehingga proses bondingnya tidak serempak. Dengan komposisi susunan ikatan kanji dan briket yang tidak rata  ini  mengakibatkan  jika  terjadi  tekanan  bagian  yang  belum  matang  mudah  sekali  untuk terdeformasi. Selain itu, kanji dapat benar-benar mengikat organic material disuhu ruang namun membutuh  kan  waktu  yang  relative  lama.  Sedang  kanji  tidak  baik  mendapatkan  panas  yang tinggi  karena  kanji  terdiri  dari  karbohidrat,  yang  sifatnya  menyerupai  gula.  Materi  ini  jika mendapat panas lebih maka komposisi kimianya akan berantakan.

## IV. PENUTUP Kesimpulan
Dari hasil penelitian  yang telah  dilakukan dalam pembuatan produk dari serbuk gergaji dan lem tepung kanji, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1) Serbuk  gergaji  sebagai  limbah  atau  bahan  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku dalam pembuatan produk yang bisa bernilai ekonomis tinggi.
2) Dari  semua  produk  yang  dihasilkan,  yang  bisa  menjadi  acuan  untuk  produk  selanjutnya adalah pada perbandingan komposisi 40:60:150 yang memiliki nilai tekan 750 psi.
3) Temperatur  yang baik untuk pemanasan produk adalah suhu 100°C.

## V. DAFTAR PUSTAKA
[1]. Muharyani reesi, Pratiwi Dina dan Asip Faisol. Januari 2012.” Pengaruh suhu serta komposisi campuran arang jerami padi dan batu bara Subbitum inus pada pembuatan briket arang.” Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. Palembang.
[2]. Torsito Teguh, Sutanto Heri dan Marhaendrajaya. 2013. Pengaruh variasi komposisi briket organic terhadap temperatur dan waktu pembakaran. Laboratorium Fisika Material Jurusan Fisika FSM Universitas Diponegoro. Semarang.
[3].  Kaliyan,  N.  and  Vance,  M.  R.  “  Factors  affecting  strength  and  durability  of  densified biomass products,” Biomass and Bioenergy 33, 337-359 2009
[4].  M.  Kuokkanen,  T.  Vilppo,  T.  Kuokkanen,  T.  Stoor,  and  J.  Niinimaki,  “Additives  in  wood pellets,” BioResources Journal, vol. 4, no. 6, pp. 4331–4355, 2011
[5]. M. Wu, D. Schott, and G. Lodewijks, “Physical properties of solid biomass,” Biomass and Bioenergy Journal, vol. 35, no. 5, pp. 2097–2098, 2011.